[發明專利]鉆桿操作裝置

有效

• 申請號: 201080028403.7
• 申請日: 2010-06-02
• 公開（公告）號: CN102459804A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 基思·利特爾雷
• 申請（專利權）人: 長年TM公司
• 主分類號: E21B19/20
• 分類號: E21B19/20;E21B19/15;E21B19/16
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及用于細長零件（例如有一定長度的鉆桿、柱、實心管、薄壁管等）的操作裝置。

在整個說明書中，術語“鉆桿”被認為是包括在地面的洞孔和井的鉆孔、安裝和維護中所使用的所有形式的細長構件，包括桿、管子、管道和以長度形式提供的殼體，并且它們互相連接以在洞孔中被使用。

背景技術

本發明的一種特定應用涉及一種可與在鉆孔中使用的鉆機一起使用的配件。這種鉆機通常包含直立的桅桿，該直立桅桿具有安裝在其上的鉆床頭，其中鉆床頭能夠沿著桅桿移動，并且鉆頭設有可接收和接合鉆柱的上端，并且可向鉆柱施加旋轉力的裝置，以使其在鉆孔中旋轉，從而這種旋轉通過安裝在鉆柱下端的鉆頭產生切割作用。鉆柱包括首尾相連的多個鉆桿。每個鉆桿通常最多等于桅桿的高度。通常，每個鉆桿可具有高達約六米的長度。在鉆孔操作期間，當鉆床頭達到桅桿的下端時，鉆柱被夾住，鉆床頭從鉆柱分離。然后鉆桿的新長度上升到位，以使所述新長度的上端接合至鉆床頭，所述新長度的下端與鉆柱的上端接合。一旦鉆桿的新長度已經被安裝，那么鉆孔操作可重新開始，直到鉆床頭再次達到桅桿的下端。在可能延伸幾百米的深洞孔的鉆孔工作期間，必須以非常有規律的間隔將鉆桿的新長度定位進鉆柱中。

鉆機經常安裝在機動車輛（例如卡車或貨車）的底盤上。鉆桿可安裝進存儲區，使得它們以堆疊排列的方式水平地位于同一車輛上的鉆孔桅桿旁邊。可選地，鉆桿可安裝在停于鉆機旁邊的車輛上，或堆疊在鉆機旁邊的地面上。

用于將鉆桿提升至桅桿的一種常見方法包含沿著鉆桿安裝夾具、將夾具連接至由位于桅桿上端的絞車支撐的線纜上、然后將鉆桿提升到位。這要求由鉆機工作人員中的一成員操縱，要求其在鉆桿的長度上升到位時支持和引導鉆桿長度的最下端。由于鉆孔場所的性質，該工作是非常危險的。另外，在提升鉆桿期間，在鉆桿的上部撞擊鉆孔桅桿上的某些障礙物時，會引起其下端以不可預知的方式移動，可能對工作人員造成傷害是已知的。另外，該過程需要引導一端的工作人員與控制絞車的其他工作人員之間的密切配合。

類似地，在提升鉆柱期間，必須有規律地從鉆柱移除鉆桿并將這些鉆桿安放在位于桅桿旁邊的存儲區，桅桿或者可位于與鉆機相同的車輛上、在相鄰的車輛上、或者在鉆機旁邊的地面上。這也會對需要操作和存放鉆桿的人員造成危險。

過去，提出了用于操作鉆桿的可選設備。AU693382和US6298927描述了這種例子。縱觀本說明書，本發明背景技術和現有技術的描述旨在促進對本發明的理解。應當理解的是，所述討論不是確認或認為所提及的任意材料在本申請優先權日時是澳大利亞或世界上公知常識的一部分。

發明內容

根據一個實施例，鉆桿操作裝置包括可移動接合裝置，其構造成接合鉆桿，并將鉆桿在第一位置與第二位置之間移動。所述鉆桿操作裝置進一步包括構造成以檢測第一位置和第二位置的一個或多個位置傳感器。所述一個或多個位置傳感器可通信地連接至控制中心。所述控制中心基于所述可移動接合裝置的位置允許或限制可移動接合裝置接合或松開鉆桿。

根據另一個實施例，用于鉆桿操作裝置的位置傳感器包括殼體，該殼體具有可旋轉地連接至所述殼體的擺錘。擺錘包括觸發器。所述位置傳感器進一步包括接近開關，其構造成在相對于重力的特定位置檢測所述觸發器。

根據本發明的另一示例性的實施方式，鉆桿操作裝置包括可移動夾鉗。用于鉆桿操作裝置的位置傳感器系統包括水平傳感器，其構造成檢測可移動夾鉗相對于重力的水平位置。所述位置傳感器系統進一步包括旋轉傳感器，其構造成檢測可移動夾鉗相對于與重力平行和/或與桅桿對齊的限定軸線的旋轉位置。另外，所述位置傳感器系統包括可通信地連接至水平傳感器和旋轉傳感器的控制中心。

本發明的另一實施例包括一種使用可控制夾鉗操作鉆桿的方法。所述方法包括在第一位置使用可控制夾鉗接合鉆桿。在接合鉆桿時，所述方法進一步包括鎖定可控制夾鉗并將鉆桿從所述第一位置向第二位置輸送。此外，所述方法包括在第二位置解鎖可控制夾鉗和松開鉆桿的動作。

從下面的描述和所附權利要求可更加全面地清楚本發明的這些以及其它目的和特征，或者可通過下文所述的本發明的實踐學習到。

附圖說明

為進一步闡述本發明的上述及其它優點和特征，參考附圖中示出的具體實施方式將提供本發明的更加詳細的描述。應當理解，這些附圖僅描繪了本發明的舉例說明的實施方式，因此不能認為是對其范圍的限制。通過使用附圖來進一步具體化和細化地描述和解釋本發明，其中：